ГОСТ Р 8.743—2011/ISO/TR 14999-1:2005
Спираль Корню может быть использована для описания изменения комплексной амплитуды
плоской волны, дифрагировавшей на резком крае.
Одновременное рассмотрение рисунков 5и 6 показывает, что в точке0 оси абсцисс на рисунке6 и
в центре системы координат рисунка 5, являющихся точкой геометрической тени, амплитуда уменьша
ется вдвое, а интенсивность — вчетверо, на достаточном удалении от освещенной зоны. Комплексная
амплитуда в данной точке изображена на рисунке 5 прямой линией, соединяющей точки z и 0. Точка Z
на рисунке 5 остается центром, где берут начало все векторы. По мере продвижения в освещенную
зону параметрувозрастает, ис ним растет модуль комплексной амплитуды, так как векторы становятся
длиннее. Экстремальное значение достигается в точке Ь \ а затем наступает снижение до
первого относительного минимума в точке с’. При этом имеет место изменение фазы волнового
фронта, поскольку при движении точки по спирали изменяется направление векторов. Градиенты
изменений фазы резко возрастают вблизи точек экстремумов на спирали {например, точек b, с’, d‘ и
т. д.) и при ближаются к нулю, когда линия, начинающаяся в точке Z, оказывается касательной к
спирали Корню.
Рисунок 5 демонстрирует изменение фазы <р, которое претерпевает дифрагировавшая волна в
интервале между точками Ь’иб’.
Посколькуфаза является величиной, измеряемой интерферометром, становится очевидным, что
результат измерений сильно подвержен влиянию дифракции. Это является одной из причин, по кото
рой точные измерения должны выполняться в условиях, когда на измеряемый волновой фронт не ока
зывает влияния дифракция Френеля.
Единственным путем корректного выполнения прецизионных измерений такого рода является
тщательное формирование изображения любой ограничивающей апертуры, расположенной перед
приемником излучения, когда два волновых фронта интерферируют друг с другом (дифракция Фраун
гофера). Этот вопрос детально рассмотрен в 4.5.
2.14 Распространение асферических волн
Л
юбая волна, описываемая более или менее сложной функцией модуля или фазы комплексной
амплитуды [см. (11) и (12)], претерпевает при распространении изменения как модуля, так и фазы.
Новый волновой фронт на расстоянии z (см. рисунок4) может быть вычислен с применением принципа
Френеля — Гюйгенса путем определения дифракционного интеграла в пределахданного распределе
ния комплексной амплитуды. В простейшем виде это может быть представлено с помощью вейвлетов
(солитоноподобных функций) Гюйгенса, когда точки соседних волновых фронтов расположены на рав
ных расстояниях вдоль световых лучей (рисунок 7).
Рисунок 7 — Волновой фронт и световые лучи, перпендикулярные друг другу
То же самое относится к любому асферическому (несферическому) волновому фронту. Такой
волновой фронт характеризуется тем, что световые лучи не сходятся в центре, а пересекаются в
области пространства, именуемой каустикой (см. рисунок 8).
При измерениях асферического волнового фронта интерферометром следует избегать попада
ния в зону каустики, поскольку именно в этой зоне имеют место значительные изменения модуля ком-
8